Après la formation de l’eau dans notre galaxie et sa condensation sur terre, son rôle essentiel dans l’apparition de la vie est souligné. Si l’eau sur Terre représente plus de 1,4 milliards de km³, l’eau de surface est infiniment plus rare :  seuls 16 millions de km³ sont accessibles. Se pose alors la question d’une pénurie de l’eau. Avec des disparités de 1 à 8 en consommation par homme, c’est plutôt l’accessibilité à l’eau potable qui est critique. En distinguant prélèvement et consommation, sont examinées les situations des différents continents. Les traitements et prix de l’eau potable sont passés en revue ainsi que les compagnies et laboratoires de recherche sur les études de filtration et de dessalement.

On rappelle que l’uranium, élément 92, contient l’isotope fissile ²³⁵U présent seulement à 0,72% qui constitue le champion énergétique des cœurs des réacteurs nucléaires. On décrit son extraction à partir du minerai, sa commercialisation sous forme de ²³⁸U puis l’enrichissement en ²³⁵U par diffusion des fluorures ou centrifugation. Après l’accident japonais de Fukushima un coup d’arrêt à la production a été ressenti, mais avec les constructions et projets de nouvelles centrales la production mondiale risque d’être insuffisante et les prix repartent à la hausse. Mieux enrichir l’uranium, améliorer le rendement des réacteurs, recycler le combustible sont les pistes de progrès en attendant les réacteurs de 4^e génération à neutrons rapides.

Plusieurs compagnies internationales investissent dans un nouvel « or vert », les biocarburants de troisième génération. Il s’agit de cultiver des microalgues de type cyanobactéries qui fabriquent, à partir du gaz carbonique, du rayonnement solaire et de l’eau, des lipides par photosynthèse. Par sélection les espèces les plus productives sont cultivées dans des bassins ouverts (raceway) ou en bioréacteurs. Après culture il faut filtrer, sécher et extraire les huiles par pressage ou par solvants. Cette nouvelle source est séduisante par un rendement bien meilleur que celui de la culture des oléagineux et plantes vivrières. Il faut pouvoir disposer de zones ensoleillées mais on peut aussi extraire des molécules à haute valeur ajoutée dans des bioréacteurs.

À propos du prix Nobel de physique en 2010 et de la découverte presque accidentelle du graphène nouvelle forme du carbone, sa structure plane en nids d’abeille est décrite. Ses propriétés étonnantes, telles que conducteur électrique bien meilleur que le silicium mais aussi semiconducteur, excitent nombre d’électroniciens. Plusieurs méthodes de fabrication sont données mais le vrai challenge est d’obtenir des dimensions exploitables. Des premières commercialisations apparaissent comme dans les composites de l’aviation, pour les batteries et les supercondensateurs. Reste encore le prix élevé qui devrait descendre dans le futur.

L’auteur se saisit du thème d’actualité ; la compétitivité de l’industrie française pour montrer à l’aide de trois exemples en chimie la face pénalisante des normes et règlements. Le premier, une  surinterprétation de Seveso 2, conduit un fabricant mondial de produits de traitements de surface pour l’électronique à renoncer à la production en France. Le second montre l’absurdité d’une norme sur la ouate de cellulose produit recyclé d’isolation écologique qui frappe les fabricants français. Le troisième met en lumière les avis contradictoires des experts concernant le bisphenol A qui désespèrent les industriels français de l’agroalimentaire et de l’emballage métallique.

Après définition des armes chimiques qui recouvrent presque essentiellement les gaz toxiques, sont rappelés justement ceux qui ont été ou sont encore utilisés. Le gaz moutarde, le sarin, le taboun et le VX sont cités avec leurs formules et leurs fabrications. Les méthodes de destruction sont passées en revue, l’incinération et l’hydrolyse essentiellement, avec les programmes d’élimination qu’ont signés les grandes nations, États-Unis, Russie, Europe. Le cas particulier de la Syrie en guerre est traité, grâce à la mission particulière de l’OIAC qui met en œuvre une nouvelle plateforme autonome sur un navire, la FDHS (Field Deployable Hydrolysis System).

Partant des incidents de janvier 2013 qui avaient cloués au sol les flottes de Dreamliner 787 de Boeing, on découvre les principes et les détails de fabrication et de fonctionnement des batteries ion–lithium. Sont passées en revue les diverses électrodes à base d’oxydes de cobalt, de manganèse ou de phosphates mixtes. Leurs énergies spécifiques sont discutées en regard du critère de poids essentiel pour l’aéronautique. Sont aussi citées les recherches en ce domaine en France et en Europe sur les matériaux et la sécurité de ces nouvelles batteries.

Sous un mode plutôt humoristique, à partir de la pollution des grandes villes chinoises, on cible l’automobile à partir de diverses attaques médiatiques. Les chromates des éthylotests, les particules des vieux diesels dans Paris, le platine des pots catalytiques… Avec désespoir, l’automobiliste voit les côtés négatifs de toutes les inventions des chimistes pour la sécurité, le confort et la voiture propre : l’airbag, le filtre à particules, les huiles végétales des biocarburants, les nouveaux fluides frigogènes et même les nouvelles batteries ion–lithium. Sera-t-il condamné à la marche à pied ?

Après la constatation d’un changement climatique et des perspectives d’épuisement des ressources carbonée non renouvelables, on souligne la nécessaire réduction des émissions de CO₂ en Europe et en France. Les leviers d’action sont : l’efficacité énergétique de l’habitat et du tertiaire, le transport et en particulier le développement du véhicule électrique et des biocarburants, et enfin l’accent mis sur les énergies renouvelables. La transition énergétique est alors discutée sous l’angle géopolitique et économique.

Paul Sabatier (1854-1941), né à Carcassonne, est reçu à la fois à l’École polytechnique et à l’École normale supérieure qu’il choisit. Il est reçu premier à l’agrégation de sciences physiques en 1877. Après une thèse sur les sulfures, il obtient, en 1882, un poste en physique à Toulouse et en 1884, il est nommé titulaire de la chaire de chimie générale. Il développe au sein de l’Université, au début du XX^e siècle, divers instituts en chimie, électrotechnique et mécanique appliquée, agriculture. Il soutient la théorie atomique ainsi que la classification périodique de Dmitri Mendeleïev (1834-1907). Il a poursuivi pendant de longues années des recherches sur la chimie du soufre. Il va ensuite, avec Jean-Baptiste Senderens (1856-1937), mettre au point une nouvelle méthode d’hydrogénation des composés insaturés comme l’éthylène et l’acétylène en utilisant du nickel comme catalyseur. En 1901, c’est le benzène qui est hydrogéné en cyclohexane. La collaboration entre les deux chimistes cesse en 1907. Paul Sabatier reçoit le prix Nobel de chimie en 1912 qu’il partage avec Victor Grignard (1871-1935). Il précise alors sa théorie de la catalyse. De nombreuses applications des travaux sur la catalyse ont été réalisées. Paul Sabatier possédait d’autres dons : pianiste et aquarelliste. Il meurt à Toulouse le 14 août 1941.

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